基于Citespace白及屬藥用植物可視化分析研究＊

王 樂，汪榮斌，錢 楓，鐘長軍

（安徽中醫藥高等專科學校，安徽 蕪湖 241000）

1 概述

蘭科白及屬（Bletilla）植物在全球分布約6種，其中我國分布有4種，主要分布于我國的長江流域及其以南各省區，如:陜西南部、甘肅東南部、江蘇、安徽、浙江、江西、福建等地。分布的白及屬植物分別為白及B.striata 小白及B.formosana，黃花白及B.ochracea和華白及B.sinensis，該屬假鱗莖均供藥用[1]，其中白及為《中國藥典》（2015版一部）收載為中藥材白及的唯一植物來源[2]，具有止血補肺、生肌止痛之效。白及屬其他3種植物也常作為地方民間草藥使用。白及除了在醫藥領域有廣泛的藥用價值之外，白及也廣泛用于食品工業、煙草工業、化工產業等，而且白及也是美容行業的常用美白材料[3-4]，同時其提取物還是一種優良的生物高分子材料和藥用輔料，具有較高經濟價值，圍繞白及的資源開發和綜合利用也開展了大量的研究[5-6]。

CiteSpace軟件開發于2004年，是在科學計量學（Scientometric）、數據和信息可視化（Data and Information Visualization）背景下發展起來的用于科學文獻中識別多元、分時、動態的可視化分析軟件。它通過對文獻的共引進行分析，挖掘引文空間的知識聚類和分布，具有科學有效、可讀性高、可視化豐富等優點，已成為知識圖譜繪制的重要工具[7-8]。

本研究基于信息計量學分析方法，使用CiteSpace軟件，以中國知網對國內白及屬植物相關研究的文獻作為研究對象，用知識圖譜的形式展示了白及屬植物研究熱點及其研究趨勢，希望能夠對白及屬植物的研究及其學科發展提供一定的借鑒作用。

2 資料與方法

2.1 數據來源

本研究以CNKI（中國知網）的文獻數據庫作為數據源，以“ SU=‘白及＇ OR SU=‘白芨’”進行專業檢索，發表時間設定為從1999—01—01到2019—12—31，剔除重復文獻、聲明、通知、廣告，最終得到有效文章為1 842篇。

2.2 數據轉化

檢索到的有效文獻以CNKI“導出與分析”中“Refworks”格式導出，下載文本重命名為“download_**.txt”導入CiteSpace V進行格式轉化及分析[9]。

2.3 分析方法

本研究對檢索結果篩選后，利用CNKI的檢索頁面提供的指數分析結果，對數據年度分布進行描述性統計，為了從數據中分析獲得更加全面的結果，本研究應用的軟件為CiteSpace V（5.X），是由陳超美教授開發的一種基于Java計算機語言的可視化工具，通過分析文獻作者及其研究機構、關鍵詞共現、關鍵詞聚類與突變等相關數據，建立白及屬植物研究的知識圖譜，并對其進行分析與解讀，以期獲得白及屬植物的研究熱點和發展趨勢，進而為白及屬植物研究多樣性及其學科發展提供借鑒和參考。軟件進行以下設置：時間跨度為1999—2019年，時間切片1年，節點選擇閾值方法（Top N per slice），設為50，關鍵詞分析時采用pathfinder算法進行修剪，結果和圖譜更加清晰，便于解讀。

3 結果與分析

3.1 白及屬研究熱點與趨勢

3.1.1 文獻產出的時間分布

在時間維度上，許多問題的出現以及理論的發展都可以進行討論，且表現出一定的規律性[10]。從時間上來看，在1999—2019年的20年間，CNKI中關于白及屬植物研究的科學論文數量共1 842篇，總體上呈上升趨勢（圖1），期間的關于白及屬植物相關研究的論文在1999年為14篇，2000年的論文量為前年的3倍多，主要也是與2000年前后中藥研究的普及和應用有關，2000—2006年論文量的產出較為穩定，從2007年開始，論文量的產出逐年提高，2014年迅速突破百篇文獻，說明關于白及屬植物的相關研究在國內逐漸形成研究氛圍，這與我國重視中醫藥研究與發展不無關聯。

圖1 白及屬植物研究文獻1999—2019年間發表文獻量

3.1.2 文獻作者合作網絡分析

本研究的1 842篇中文文獻共包含作者2 076名，其中丁志山為累計發文量最高的作者，共發表文章33篇；高產作者（發文量≥10篇）共16位（0.72%）見表1；發文量3～9篇的作者為192人（9.25%）。

表1 白及屬植物研究文獻發文量≥10的作者

通過對白及屬文獻作者合作網絡進行可視化解析，形成點2 086個，線3 459條，分析對象出現的頻次越高，節點越大，節點間通過連線來表示共現關系，關系越強，連線越粗[11]，如圖2所示，結果表明，研究學者中存在較明顯的合作關系，并且形成了相對穩定的研究團隊。其中以張衛明、吳國榮為核心的團隊和以鄭傳勝、馮敢生為核心的團隊在早期（2000—2008年）對白及屬植物進行了基礎性的研究，張衛明團隊主要研究方向為白及多糖理化成分的分析和應用[12]，鄭傳勝團隊主要以白及膠的成分及臨床應用為研究方向[13]，在中高產作者形成的研究團隊中，丁志山、蔣福升為核心的研究團隊是研究規模最大，歷時最久（2012—2019年）的研究團隊，主要研究方向涉及：白及的資源與應用[14]、白及組培[15]和繁育[16]、白及的組分測定[17]、細胞活性部位篩選[18]以及白及中藥產業的可持續發展[19]。其次為常明泉、王剛為代表的研究團隊也在2012—2016年對白及屬的研究上做出了重要的貢獻，主要研究方向為白及在臨床上的相關應用，如白及及其提取物在多種腫瘤癌癥治療上的應用[20]和在上消化道疾病中的應用[21]，同時對復方白及乳膏的質量控制[22]和在治療手足皸裂[23]、肛裂[24]中的效果進行了深入的研究和實驗。作者合作網絡表明白及屬的研究作者相對比較分散，團隊內合作密切，團隊之間合作較弱，未能形成強強聯盟，與不同團隊研究領域和研究方向不同有關。

圖2 白及屬植物研究文獻作者合作網絡展示

3.1.3 機構合作網絡分析

本研究的1 842篇期刊文獻中，包含1 926家機研究機構，經過對其中二級機構進行歸并后（例如“南京中醫藥大學附屬醫院”“南京中醫藥大學中醫內科”等合并入“南京中醫藥大學”），發文量10篇以上機構13家，其中發文量最高的是浙江中醫藥大學，見表2。

表2 白及屬植物研究文獻發文量≥10篇的機構

續表2

通過對白及屬植物文獻發表機構合作網絡進行可視化分析處理，獲得1 900個節點，1 156條連線（圖3）。節點越大表明頻次越頻繁，節點間連線表現出2個機構具有一定的合作關系，連線越多越粗表明合作越精密。圖譜中圖譜密度（density）僅為0.000 6，表明圖譜密度極低，代表機構間合作較少，合作關系呈現分散化，表明各發文機構由于研究領域不同，地域不同，合作較少，但同為一級機構的學校內以及學校與其附屬醫院之間，合作較為頻繁。白及屬植物研究機構主要集中在湖北、貴州、浙江、江蘇等省份，主要也與白及屬植物地理地緣分布有一定關系。

圖3 白及屬植物研究文獻機構合作網絡分析

3.2 關鍵詞可視化分析

關鍵詞是作者對于文獻內容中核心的概括和凝結，體現并反映出文章和研究者的核心思路和關鍵信息。使用Citespace對關鍵詞共現網絡的的研究可以充分了解和探究研究領域的熱點、關鍵詞之間的共現次數越多說明關系越密切[25]。本研究將1999—2019年CNKI收錄的白及屬相關文獻數據輸入軟件，網絡節點選擇為關鍵詞（keywords），選擇top50作為閾值，通過對文獻中高頻關鍵詞進行提取和分析，表為合并同義詞后統計出詞頻≥30的關鍵詞及其對應頻次。圖4為1999—2019年白及屬研究重點和研究熱點的知識圖譜。

圖4 白及屬植物研究文獻關鍵詞共現網絡

圖中圓點狀節點代表關鍵詞，節點以年輪的方式顯示出關鍵詞出現的頻次和時間，年輪的顏色由淺變深，代表關鍵詞出現的時間由遠（1999年）到近（2019年）；節點越大，則該關鍵詞出現的頻次越高。

3.2.1 關鍵詞共現分析

圖譜中共產生節點417個，線1 281條，由表3可以發現，頻次最高的關鍵詞為“白及”，出現頻次754次。對于自然科學中某種或者某類植物的研究，關鍵詞必然離不開中代表這個屬的典型植物，白及為中國藥典屬中白及屬唯一藥用植物來源，而同屬小白及、華白及和黃花白及則由于適宜性分布狹窄、野生資源匱乏等原因，主要在各地民間作為習用品或者代用品[26]，結合關鍵詞對節點包含信息展開進一步分析，白及屬植物研究涉及內容較全面，頻次較高的關鍵詞主要有：球根花卉（103）、白及多糖（90）、消化道潰瘍（65）、白及粉（46）、白及膠（45）等，研究主要圍繞白及種質資源種植栽培、藥材鑒定、化學成分、臨床應用等內容進行。

表3 白及屬植物研究熱點頻次≥20的關鍵詞

3.2.2 關鍵詞聚類分析

關鍵詞聚類分析是以關鍵詞共現分析的結果為基礎，使用對數似然比（LLR）方式對關鍵詞進行聚類分析。如圖5所示，可以清楚地看到關鍵詞共現網絡聚成了一個個不規則區域，每一個區域標記著對應著一個標簽。本研究聚類標記后標記后共產生10個關鍵詞聚類標簽，分別是白及、消化性潰瘍、白及膠、中藥材、潰瘍性結腸炎、中藥名稱、介入治療、HPLC（高效液相色譜法）、復方（中藥）、脾腎陽虛型、黃檗屬。編號順序是0～10，數字越小，聚類中包含的關鍵詞越多，每個標簽都是由多個緊密相關的關鍵詞組成。在聚類標簽中，有2個重要的數值，用以表示聚類的有效性和合理性，一個是Q值，一個是S值。Citespace軟件中以模塊值（Q值）顯示聚類的有效性，而以平均輪廓值（S值）作為聚類成員一致性的表現指標，Q>0.3則意味聚類具有顯著效果，S值若在0.5以上，一般認為聚類具有一定的合理性[27]。本研究關鍵詞聚類標簽整體的聚類效果較好，可信度高（S=0.897 5＞0.5；Q=0.647 7>0.3）。各聚類模塊聯系密切，交錯重疊，表明白及屬植物研究過程中，常應用多領域、多學科對其進行綜合性研究與分析。其中#1、#4歸類屬于實驗研究，#6、#8同為白及屬臨床治療方法學研究，表明中藥白及在臨床上用于治療潰瘍類疾病的術后愈合已非常廣泛，實驗案例和結果分析比較集中。#0、#3、#5、#10歸類屬于中藥鑒定學研究，#2代表白及屬成分檢測研究，說明在基礎領域內，白及的藥用有效成分、理化鑒別、配伍間相互作用等相關研究相對較為扎實。

圖5 白及屬植物研究文獻關鍵詞聚類網絡分析

3.2.3 關鍵詞突現分析

突現詞為某段時間頻次變化率最高的詞，關鍵詞突現強度的變化，反映了研究領域中前沿的研究熱點，進而展現出研究領域的演變。本研究Citespace軟件給予前10突現的關鍵詞，見表4。

表4 白及屬植物研究文獻關鍵詞突現分析表

由表4分析發現，1999—2010年，主要的研究熱點為“球根花卉”“消化性潰瘍”“白及粉”和“上消化道出血”的研究，說明早期的研究熱點為白及植物的繁殖技術和臨床應用，其中2001年起的“白及膠”和2003年起的“中西醫結合療法”，更是表明白及在該時間段的研究主要集中在臨床上對手術中創口縫合中對白及膠的使用，2012年以后的研究中，熱點主要為白及繁殖技術的研究，表明隨著白及藥材使用的廣泛，臨床使用量的增多，對于白及的需求明顯增多，白及野生資源的保護及開發顯得尤為重要。

4 結論

本研究應用CiteSpace軟件，以中國知網數據庫作為材料來源，對1999—2019年度收錄的有關白及屬植物研究熱點文獻進行可視化分析，通過對1 842篇文獻的關鍵詞、作者、研究機構及研究熱點進行綜合分析，白及屬植物研究領域在2006年以前發文較為平緩，2006以后發文量總體明顯呈上升趨勢，研究內容豐富，說明該領域研究引起了有關學者的重視和關注。通過關鍵詞可視化分析發現，研究方向從早期藥用植物馴化、栽培方向轉變為以藥理藥化、臨床應用為主要研究內容，這也是趨同我國中藥現代化目標的進展和中醫藥的研究越來越受到重視，其間主要的研究團隊有以丁志山為代表的浙江中醫藥大學團隊和以蔣福升為代表的湖北醫藥學院附屬太和醫院團隊等，代表著研究方向的轉變，主要研究成果多在高產研究團隊內產生，內部合作較為頻繁，但總體研究分布分散，團隊間合作還需要進一步加強。而從關鍵詞突現分析結果表明，栽培技術和臨床應用一直都是白及作為傳統中藥材的研究前沿和發展趨勢。

白及作為我國常用藥用植物，其具有廣泛的藥用價值和重要的經濟價值，因而對白及的現代研究及其資源綜合開發利用，日益受到廣大科學工作者的重視。本研究對白及屬植物近二十年的研究成果基于Citespace軟件處理和分析，用知識圖譜展示了這些不同作者研究的重要文獻相互呈現的網格和圖示，無疑使白及屬植物研究途徑和研究的前沿得到了新的解讀，旨在全面地把握白及屬植物研究發展的動態過程及其特點和規律，有助于各研究團隊之間加強相互了解，進而能夠相互合作，達到資源共享，取得白及屬植物研究的新成果。